حساسیت مکانیکی سلول های بنیادی عضلانی پیر شده

تاریخ انتشار: جمعه 26 آبان 1396 | امتیاز: Article Rating

طی پیری بافت عضلانی اسکلتی به طور ویژه ای از نظر حجم، قدرت و ظرفیت بازسازی تحلیل می رود. ممکن است کاهش تعداد سلول های بنیادی عضلانی(MuSC) و عملکرد مختل شده آن ها در تحلیل رفتن عضلانی مربوط به پیری و اختلال در ظرفیت بازسازی دخیل باشند. تاکنون، تحقیق برای فاکتورهایی که سرنوشت و عملکرد MuSC را تنظیم می کنند، فاکتورهای بیوشیمیایی متعددی را درون نیچ MuSCها آشکار ساخته است که ممکن است که مسئول کاهش ظرفیت بازسازی MuSCها باشند. این کاهش نمی تواند به وسیله فاکتورهای محیطی به تنهایی توجیه شود، به طوری که پتانسیل MuSCها برای بازسازی بافت عضلانی بوسیله تغییر در ترکیب بیوشیمیایی نیچ MuSCها معکوس نمی شود. در این جا ما این احتمال را بحث کردیم که طی یک عمل فیزیکی، MuSCها درون نیچ شان در معرض نیروهای مکانیکی بویژه فشار و استرس برشی هستند و هم چنین با تغییر شکل هایی همراه است. ما فرض کردیم که این سیگنال های فیزیکی در فعال سازی و تمایز MuSCها دخیل هستند، زیرا این سلول ها حاوی چندین پروتئین حسگر تراغشایی هستند که در سایر سلول ها مانند سلول های اندوتلیالی و پیش سازهای استخوانی به نیروی مکانیکی حساس هستند. ما به طور ویژه تغییرات مربوط به پیری در حس کردن نیروهای مکانیکی در MuSCها و نیچ آن ها را نشان دادیم. داشتن دیدگاه هایی در مورد سیگنال های فیزیکی که در شرایط بدنی به MuSCها می رسند و چگونه این سیگنال ها روی سرنوشت و عملکرد MuSCها اثر می گذارند، به ایجاد مداخلات درمانی جدید برای مقابله با تحلیل رفتن عضلانی ناشی از پیری خواهد انجامید. این نیازمند رویکردی است که تصویربرداری های سلولی دو بعدی و سه بعدی از MuSCها درون بافت عضلانی در حال انقباض، مدل سازی عناصر محدود ریاضی و بیولوژی سلولی را ترکیب کند.

J Orthop Res. 2017 Nov 2. doi: 10.1002/jor.23797. [Epub ahead of print]

MECHANOSENSITIVIY OF AGED MUSCLE STEM CELLS.

Boers HE1, Haroon M1, Grand FL2, Bakker AD3, Klein-Nulend J3, Jaspers RT1.

Abstract

During aging, skeletal muscle tissue progressively declines in mass, strength, and regenerative capacity. Decreased muscle stem cell (MuSC) number and impaired function might underlie the aging-related muscle wasting and impaired regenerative capacity. As yet, the search for factors that regulate MuSC fate and function has revealed several biochemical factors within the MuSC niche that may be responsible for the decline in MuSC regenerative capacity. This decline cannot be explained by environmental factors solely, as the MuSC potential to regenerate muscle tissue is not reversed by changing the biochemical MuSC niche composition. Here we discuss the likeliness that during physical exercise, MuSCs within their niche are subjected to mechanical loads, in particular pressure and shear stress, as well as associated deformations. We postulate that these physical cues are involved in the activation and differentiation of MuSCs as these cells contain several transmembrane sensor proteins that have been shown to be mechanosensitive in other cell types, i.e. endothelial cells and osteoprogenitors. We will specifically address age-related changes in mechanosensing in MuSCs and their niche. Insight in the physical cues applied to the MuSCs in vivo, and how these cues affect MuSC fate and function, helps to develop new therapeutic interventions to counterbalance age-related muscle loss. This requires an approach combining two- and three-dimensional live cell imaging of MuSCs within contracting muscle tissue, mathematical finite element modeling, and cell biology. This article is protected by copyright. All rights reserved.

This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID: 29094772
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان